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      石墨的理化性質

      山東埃爾派 | 點擊量:0次 | 2020-12-11

      摘要
        石墨是原子晶體、金屬晶體和分子晶體之間的一種過渡型晶體。在晶體中同層碳原子間以sp2雜化形成共價鍵,每個碳原子與另外三個碳原子相聯,六個碳原子在同一平面上形成正六

        石墨是原子晶體、金屬晶體和分子晶體之間的一種過渡型晶體。在晶體中同層碳原子間以sp2雜化形成共價鍵,每個碳原子與另外三個碳原子相聯,六個碳原子在同一平面上形成正六邊形的環,伸展形成片層結構。在同一平面的碳原子還各剩下一個p軌道,它們互相重疊,形成離域的π鍵電子在晶格中能自由移動,可以被激發,所以石墨有金屬光澤,能導電、傳熱。由于層與層間距離大,結合力(范德華力)小,各層可以滑動,所以石墨的密度比金剛石小,質軟并有滑膩感。

        由于石墨的特殊結構,它還具有以下特殊性質:

        (1)耐高溫性

        石墨的熔點為3850±50℃,即使經超高溫電弧灼燒,重量的損失很小,熱膨脹系數也很小。石墨強度隨溫度提高而加強,在2000℃時,石墨強度提高一倍。

        (2)導電、導熱性

        石墨的導電性比一般非金屬礦高一百倍。導熱性超過鋼、鐵、鉛等金屬材料。導熱系數隨溫度升高而降低,甚至在極高的溫度下,石墨成絕熱體。石墨能夠導電是因為石墨中每個碳原子與其他碳原子只形成3個共價鍵,每個碳原子仍然保留1個自由電子來傳輸電荷。

        (3)潤滑性

        石墨的潤滑性能取決于石墨鱗片的大小,鱗片越大,摩擦系數越小,潤滑性能越好。

        (4)化學穩定性

        石墨在常溫下有良好的化學穩定性,能耐酸、耐堿和耐有機溶劑的腐蝕。

        (5)可塑性

        石墨的韌性好,可碾成很薄的薄片。

        (6)抗熱震性

        石墨在常溫下使用時能經受住溫度的劇烈變化而不被破壞,溫度突變時,石墨的體積變化不大,不會產生裂紋。

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